茶叶的成分

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/28 05:25:41
茶叶的化学成分是由3.5~7.0%的无机物和93~96.5%的有机物组成。茶叶中的无机矿质元素约有27种,包括磷、钾、硫、镁、锰、氟、铝、钙、钠、铁、铜、锌、硒等多种。茶叶中的有机化合物主要有蛋白质、脂质、碳水化合物、氨基酸、生物碱、茶多酚、有机酸、色素、香气成分、维生素、皂苷、甾醇等。
一、茶叶的营养成分
茶叶中含有20~30%的叶蛋白,但能溶于茶汤的只有3.5%左右。茶叶中含有1.5~4%的游离氨基酸,种类达20 多种,大多是人体必需的氨基酸。茶叶中含有25~30% 的碳水化合物,但能溶于茶汤的只有3~4%。茶叶中含有4~5% 的脂质,也是人体必需的。
但就某一种特定的茶叶来说,各种营养成分虽然基本相同,而含量却因时、因地、因级的不同而不相同。通常把碳水化合物、蛋白质和脂肪称为生热营养素,这是因为它们在体内代谢后可产生热能供肌体生命活动的需要。此外食物纤维也有很重要的保健作用。
1.热能
热能是维持机体代谢活动所必需的能量,它是由碳水化合物、蛋白质和脂肪这些生热营养素提供的。从有关资料来看,与其他食品相比,茶叶是一种低热能食物,但不同种类的茶叶所能提供的热能不一样。
每100克茶叶提供热能以绿茶最高,达1255~1464千焦,红茶、花茶和乌龙茶均低于1255千焦,砖茶最低。可见茶叶所含的热能与其品质和种类有关。一般来说,品质越好,热能越高;砖茶的热能最低,这是因用为原料的茶叶质量不高。
目前,茶叶的使用仍以泡饮为主,绝大部分的营养物质被当作废物而丢弃。在国内外都有吃茶叶的报道,如湖南等地的居民有饮茶后将茶渣嚼食的习惯,日本人将茶叶按一定的比例加到食物中,这样可使茶叶的营养功能得到充分发挥。因此,在人类食品资源不太丰富的今天,综合利用茶叶有很广阔前景。
2.蛋白质
蛋白质和生命活动的关系极为密切,“生命是蛋白质的存在形式”,即没有蛋白质就没有生命。蛋白质是生长发育必不可少和物质,是修复损伤的组织原料,是构成组织、酶、激素和抗体的主要成分。蛋白质还能调节血浆渗透压,必要时也能分解提供热能参与体内众多的代谢过程。
与一般食物相比,茶叶中的蛋白质含量是相当高的。达20%~30%,其含量与茶叶的质量有密切的关系,绿茶中的蛋白质高于其他类型的茶叶。在泡茶时,茶叶中能溶于水的蛋白质还不到2%,其余绝大部分留在茶渣中不能被利用,因此每天从饮茶摄取的蛋白质是很少的,对人体的营养价值不大,但如果吃茶则可得到数量可观的蛋白质。
我国少数民族和欧美人常喜欢在茶汤中加入牛奶、酥油和乳酪等,这就给茶叶增加了多量的优质蛋白,可以有效地提高茶叶原有蛋白质的营养价值。牛奶和茶多酚可形成酪朊复合物,降低了茶的收敛性和苦涩味,也不妨碍蛋白质的正常吸收,如藏族的酥油茶和蒙古族的奶茶。
3.碳水化合物
碳水化合物就是通常所说的糖类,根据其化学结构,可分为单糖、双糖和多糖类。食物纤维和果胶也属于碳水化合物,虽不能被人体吸收,但能刺激胃蠕动,增加粪便体积,减少有毒或有害物质的吸收,具有预防肠肿瘤、防治糖尿病等作用。碳水化合物在体内的主要功能是提供热能,同时也是构成神经和细胞的主要成分,并具有保肝解毒的作用。
最新的资料报道,茶叶中的碳水化合物含量多在40%左右,某些茶叶高达60%以上,这可能是由于测定方法不同。茶叶中的碳水化合物多为多糖类,能在沸水中溶出的多糖仅占茶叶水溶物的4%~5%,因此通常认为茶是低热能低糖饮料,适合于糖尿病和其他忌糖患者饮用。饮茶可提高多糖的吸收,在茶叶中加入牛奶和糖,如每天饮茶6杯,约1100毫升,所获得的热能可占全天饮食提供热能的7%~10%。故国内外有人喜欢饮牛奶茶或糖茶。
4.脂肪
脂肪的主要功能是提供热能,同样体积的脂肪所提供的热能是碳水化合物或蛋白质的两倍。此外,脂肪还有保持体温、构成组织和细胞、促进脂溶性维生素的吸收和利用等作用。茶叶中的脂类含量不高,绿茶和红茶一般不超过3%,砖茶可能是非功过加工过程中加入一定量的脂肪,其含量可达到8%左右。茶叶中的脂类有磷脂、硫脂、糖脂和甘油三脂等,其中的脂肪酸是亚油酸和亚麻酸,为人体必需脂肪酸。必需脂肪酸和必需氨基酸一样,也是人体自身不能合成,必须由食物提供的。故饮茶可以使人体获得一定量的脂肪酸,但因含量很少,所提供的脂肪酸量很有限。
5.维生素
维生素是维护身体健康所必需的一类有机化合物,这些物质在体内既不构成组织,也不提供热能,虽然所需的数量很少,但作用很大,是调节体内物质代谢必不可少的,体内不能合成,必须由食物供应。通常把维生素分为两大类,即脂溶性维生素和水溶性维生素,前者包括维生素A、维生素D、维生素E和维生素K,后者有维生素C、B族维生素等。人体需要的维生素共有10余种,茶叶中含有丰富的维生素。
茶叶中的水溶性维生素可全部溶解在热水中,浸出率几乎达100%,而脂溶性维生素难溶于水,所以人们通过饮茶获得的脂溶性维生素不多。
据有关资料称茶叶中含有大量的维生素C,其含量因茶叶种类不同有很大的差异,通常每100克茶含有100~500毫克,其中绿茶比红茶高;优质绿茶多在200毫克以上,高档绿茶含量更高。维生素C能防治坏血病,增加机体的抵抗力,促进创口愈合。
B 族维生素参与体内多种生理生化代谢过程,维持神经、心脏及消化系统的正常功能。如缺乏维生素B1可发生脚气病、多发性神经炎、胃肠机能障碍,缺乏维生素B2可引起角膜炎、结膜炎、口角炎、舌炎、口腔溃疡和阴囊皮炎等。茶叶中B族维生素的量是比较丰富的,如每天饮茶25克,可满足人体25%的需要量。通常绿茶中的B族维生素的含量高于其他类的茶叶,细嫩的绿茶中含量更高。
维生素E是一种抗氧化剂,可以阻止人体中脂质的过氧化过程,因此具有抗衰老的效应。
茶叶中维生素K的含量约每克成茶300~500国际单位, 因此每天饮用5杯茶即可满足人体的需要。维生素K可促进肝脏合成凝血素。
6.矿物质和微量元素
人体所需要的矿物质通常分为常量元素和微量元素,常量元素有钾、钠、钙、镁、磷、硫、氧、碳、氢、氮、氧,而微量元素有铁,碘、锰、钴、锌、铜、钼、硒、铬、镍、锡、氟、钡、钒等14种。茶叶含有的无机物质占茶叶干重的4%~9%,其中50%~60%可溶解在热水之中,能被人体吸收利用,大多有益于健康。经研究发现,在茶叶中含有人体所必需的微量元素有11种。茶叶中含量最多的无机成分是钾、钙和磷,其次是镁、铁、锰等,而铜、锌、钠、硒等元素较少。不同的茶叶中其含量稍有差别,绿茶所含的磷和锌比红茶高,但红茶中钙、铜、钠的含量比绿茶高。此外茶叶也含有一些对人体有害的元素,如铝、铅、镉等,并且其浸出率均在60%左右。
二、茶的药用成分
1.生物碱
茶叶中的生物碱包括咖啡碱、茶碱、可可碱、嘌呤碱等。咖啡碱是茶叶中一种含量很高的生物碱,一般含量为2~4%。每杯150毫升的茶汤中含有40毫克左右咖啡碱。咖啡碱的功能有兴奋中枢神经系统、消除疲劳、提高劳动效率;抵抗酒精等的毒害作用;强化血管和强心作用;增加肾脏血流量,提高肾小球滤过率,有利尿作用;松弛平滑肌,消除支气管和胆管泾挛;控制下视丘的体温中枢,调节体温;降低胆固醇和防止动脉粥样硬化。在对咖啡碱安全性评价的综合报告中的结论是:在人正常的饮用剂量下,咖啡碱对人无致畸、致癌和致突变作用。
茶碱功能与咖啡碱相似,兴奋中枢神经系统较咖啡碱弱,强化血管和强心作用、利尿作用、松弛平滑肌作用比咖啡碱强。
可可碱的功能与咖啡碱和茶碱相似,兴奋中枢神经的作用比前两者都不得弱;强心作用比茶碱弱但比咖啡碱强;利尿作用比前两者都差,但持久性强。
2.多酚类化合物
茶叶中的多酚类化合物,包括了茶单宁、茶鞣酸、茶鞣质、儿茶素等,茶分为6类,质量占干茶20%~35%,其中儿茶素占茶多酚的60%~80%,为干重的12%~24%。茶多酚的功能是增强毛细血管的作用;抗炎抗菌,抵制病原菌的生长,并有灭菌作用;影响维生素C代谢,刺激叶酸的生物合成;能够影响甲状腺的机能,有抗辐射损伤作用;作为收敛剂可用于治疗烧伤;可与重金属盐和生物碱结合起解除毒的作用;缓和胃肠紧张,防炎止泻;增加微血管韧性,防治坏血病,并有利尿作用。
3.芳香类物质:包括萜烯(tiē xī)类、酚类、醇类、酸类、酯类等。
醇类有杀菌的作用。
酯类可消炎镇痛、治疗痛风,并促进糖代谢。
萜烯类有杀菌、消炎、祛痰作用,可治疗支气管炎。
酚类有杀菌、兴奋中枢神经和镇痛的作用,对皮肤还有刺激和麻醉的作用。
醛类和酸类均有抑杀霉菌和细菌,以及祛痰的功能,后者还有溶解角质的作用。
4.脂多糖类
茶叶含有脂多糖类物质,农业大学物质具有抗辐射损伤,改善造血功能的作用。脂多糖是构成茶细胞壁的大分子复合物,茶叶中脂多糖的含量约为3% 。药理试验表明,适当的植物脂多糖进入动物或人体后,在短时间内就可以增强肌体的非特异性免疫能力,对提高肌体的抵抗力有很大作用。动物试验表明,茶叶中的脂多糖有防辐射的功效,同时也有改善造血功能的作用。
茶已被公认为是世界上最好的饮料,它不仅是有重要的生理价值,而且还有益于人体的健康饮料。关于人们对茶叶的药健功能,可以追溯到神农尝百草的上古时代。在古今的大量文献及科学研究中也曾表明了茶叶的神奇保健和医疗功效。在论述饮茶的功效之前,让我们先了解一下茶叶的成分,以期从深层次去了解茶叶对人体的保健作用。
茶叶的成分
茶叶中所含的化合物成分很复杂,经实验测定,经过分离和鉴定的有机化合物约有450种以上,无机矿物营养元素也在15种左右。
已被发现被认为与品质有直接关系的有机化合物主要有:多酚类化合物、生物碱、蛋白质、芳香物质、果胶质、糖类等,是茶叶中可溶物质的主要成分。另外,还有微量的矿物质、色素等也溶于茶汤中。
现将茶叶主要的化学物质简介如下:
1、茶多酚(抗氧化,清除自由基,抗菌抗病毒,防龋,抗癌抗突变,消臭,抑制动脉粥样硬化,降血脂,降血压等)
茶叶中的酚类物质的含量占干重的20-25%。是一类以儿茶素为主体的营生物氧化作用的酚性化合物,决定茶叶颜色和滋味的主体成分,是形成毛茶品质的关键性物质,种类较多。主要有:黄烷醇(儿茶素)、黄酮甙dài、酚酸、花青素等四大类。它们都是多元酚的结构,很多性质很相近,故总称为多酚类。
现主要介绍一下儿茶素的有关性质:
儿茶素的学名是黄烷醇,是茶叶干重的12-24%,占茶多酚的60-80%,是构成绿茶品质和功效的最重要的化学成分。茶叶的优次与儿茶素的含量多少、与存在形式有很大关系,现已发现12种,含量较多的有6种。
儿茶素又可分为简单儿茶素(游离儿茶素)和酯型儿茶素。其中简单儿茶素的收敛性较弱,不苦涩,带鲜爽味;酯型儿茶素收敛性较强,并具有苦涩味,在茶多酚中含量较高,约占儿茶素总量的70-80%。一般来说,含儿茶素较多的茶汤滋味较浓。
在绿茶中,儿茶素赋予绿茶以浓厚的滋味,使绿茶具有苦涩味和收敛性,绿茶中若儿茶素含量过低,则滋味平淡;儿茶素含量过高,滋味又过于苦涩,所以儿茶素含量高的茶树鲜叶,一般不适于制造绿茶。
研究发现,多酚类及其初级氧化物是形成绿茶汤色的主要物质。如黄酮类是由一些溶于水由绿到黄色的组成部分,是形成绿茶汤色的主要成分。儿茶素的初级氧化物如邻位醌等为黄色物质,是形成绿茶汤色的黄色部分。邻位醌还能与氨基酸结合形成香气物质。
在红茶中,儿茶素在酶的作用下,经过一系列的变化产生一些有色物质。
首先氧化成邻位醌kūn。邻位醌经过缩合成橙色的茶黄素,茶黄素具有很强的收敛性,水溶液为橙黄色,是红茶茶汤的主要黄色色素,它也是形成红茶茶汤的滋味的鲜爽度、强度和汤色明亮度的重要物质,是形成红茶茶汤”金圈”的最主要成分。
茶黄素进一步氧化成棕黄色的茶红素,它是茶汤中红色物质的主要成分,刺激性和收敛性均较强,是茶汤浓度的重要成分。
茶红素继续氧化,生成暗褐色的茶褐素,茶褐素能使茶汤色色泽深暗,这是发酵过度的象征。
茶红素与蛋白质结合生成不溶于水的棕红色化合物,是构成叶底色泽的主要物质。邻位醌也能与蛋白质结合生成不溶于水的蛋白质儿茶素,成为红茶叶底的构成部分。
儿茶素与茶黄素还具有调节人们血管壁的渗透性,增强微血管壁的弹性,抑制动脉硬化以及解毒、止泻、抗菌等药理作用。
茶树芽叶中儿茶素的含量因茶树品种不同而异,一般大叶种茶树芽叶儿茶素含量高于小叶种茶树的芽叶,就一株茶树而言,嫩叶儿茶素的含量高于老叶。
2、生物碱
是一类含氮的复杂环状有机化合物。广泛存在于植物和少数动物中,茶叶中的生物碱主要是嘌呤碱,其中最多的是咖啡碱,其余的还有可可碱、茶叶碱等。
现主要介绍咖啡碱的有关性质:
咖啡碱(兴奋中枢神经,利尿,强心)
咖啡碱学名为1、3、7-二甲基-2、6-二氧嘌呤。它是有绢丝光泽的白色针状结晶,没有香气,微苦,溶于水,溶解量随水温升高而增加。咖啡碱具有兴奋神经,解除大脑疲劳,加强肌肉收缩,消除疲劳的作用,强心利尿,减轻酒精、烟碱的毒害等药理功效,是茶叶的重要部分。
茶叶冲泡后,咖啡碱与茶黄素、茶红素形成化合物,有改善茶汤滋味的作用。茶汤冷却后,这种化合物便分离出来,使茶汤呈现乳酪状,通常叫”冷后浑”。
“冷后浑”是茶汤浓度高,内容物质丰富的表现。一般淡薄的茶汤无”冷后浑”的现象。
咖啡碱在120℃以上的温度下开始升华,180℃时大量挥发。绿茶在制造过程中,因经高温处理,咖啡碱部分升华而有所减少,故绿茶中咖啡碱含量低于红茶。
例如据上海、武汉、重庆等商检局分析:祁红、滇红及宁红等11种工夫红茶的咖啡碱平均含量为3.67%,屯绿、婺绿等7种珍眉绿茶的咖啡碱平均含量为2.94%。
茶树芽叶中咖啡碱含量随鲜叶的粗老而降低。咖啡碱在制造过程中变化不大,成品茶的级别基本上与咖啡碱的含量成正相关。
茶叶中咖啡碱的含量与茶树的品种和生长环境有关,大叶种茶树和覆下茶园茶树的芽叶咖啡碱含量较高,一般南方品种含量多于北方。
咖啡碱与多酚类化合物结合的配合量比例有人认为1∶3,有人认为1∶3-1∶1.2依照茶汤的浓度和用沉淀剂的浓度而定。若超量,则茶味不好,咖啡碱过多,茶汤有辛苦味。在乳状沉淀中,咖啡碱与多酚类化合物的比例大约为1∶3.5-1∶4。
3、芳香物质
这是一大类含量少而种类多的挥发性混合体的泛称。据日本利用水蒸汽蒸馏法提取芳香物质的结果表明,鲜叶中含量在0.02%以下,绿茶中含0.005-0.02%,红茶中含0.01-0.03%。又据现代气体层析分析茶叶结果表明茶叶的芳香物质有300多种。
茶叶中的芳香物质在制造过程中还会发生不同的变化,所以不同的制造方法制成的茶叶,其芳香物质的组成并不相同。
在鲜叶中含量较多的醇、醛化合物,有近50种成分,其香气特征以青草气占主导地位,而制成的绿茶以碳氢化合物、醇、酸较多,约107种成分,形成的绿茶具有清香的特点。而红茶的芳香物质以醇、醛、酮、酯、酸,含氧、氮化合物较多,约有325种成分,使红茶具有甜香的特点。
茶叶中芳香物质的含量及组分与季节、品种、嫩度有关。一般为春茶含量多于夏茶,多于秋茶,组分也不尽相同,不同品种的茶树采下的鲜叶制成的茶香气组分是不同的。
鲜叶越嫩,芳香物质的含量越多,因此一般幼嫩鲜叶制成的茶多具”嫩香”,而粗老叶制成的茶叶则有”粗老气”。
至于不同的产地还有”地域香”。如安徽祁门红茶具有”祁门香”即蜜糖香(甜花香,玫瑰花香)。高山绿茶有其特有的”熟栗子”,如信阳毛尖茶。
芳香物质是决定茶叶质量好坏的重要因素之一。成茶的香气主要是由鲜叶中芳香物质的组合和浓度起决定作用。
4、氨基酸
已发现的有茶氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸等20多种。其中茶氨酸占总量40%,是一般植物不存在的较为特殊的氨基酸,只有在蕈类中有少量存在。
氨基酸的作用主要表现在以下几方面:①增进茶汤滋味。如含量最多的茶氨酸具有味精的鲜爽味。某些其它种类的氨基酸也具有不同程度的鲜爽味。②提高茶叶香气,氨基酸在红茶制造过程中所能转化的挥发性物质。如挥发性醛等物质,都是茶叶香气的物质成份,同时某些氨基酸本身也有一定的香气,故氨基酸与红茶的香味有密切关系。③改进干茶色泽和汤色,在红茶发酵过程中,氨基酸与邻位醌结合成有色化合物。对红茶汤色有良好的影响,在干燥过程中参与成品茶乌润色泽的形成。
茶叶氨基酸的变化随芽叶老嫩、茶季迟早和栽培管理不同而异。嫩叶含量较多,老叶较少,春茶早期含量最多,随着茶季推移渐渐减少,秋茶后期降到最低。
5、色素
成品茶中的外形色泽(干茶色泽)和茶汤、叶底的色泽均是由不同色素成份的综合反映。
绿茶的汤色除了与叶绿素分解的叶绿酸的绿色有关外主要与茶叶中的黄酮醇有关。绿茶的外形色泽叶绿素起着重要的作用。
红茶的汤色主要由儿茶素的氧化产物–茶黄素、茶红素起着决定作用,而红茶干茶的色泽,除了与儿茶素的氧化产物有关外,还与糖氨进行的美拉德反应产物类黑素有关,与胡萝卜素有关。
茶叶中的色素主要有四类:
叶绿素、胡萝卜素(脂溶性色素)与干茶叶底色有关
黄酮醇、花青素(水溶性色素)与茶汤汤色有关
叶绿素由叶绿素a和b组成。一般a为b的2-3倍,深色鲜叶中叶绿素a的含量多的适于制绿茶,含叶绿素b的鲜叶呈浅绿或黄绿色适于制红茶。
另外,红茶中VB含量多于绿茶,VC的含量少于绿茶。
从以上我们可以看出,凡优于茶叶品质的成分,嫩叶含量都多于老叶,所以用嫩叶制成的茶叶不仅在色、香、味等内质方面优于老叶,而且在外形方面,幼嫩芽叶由于质地细嫩能制成紧结重实或紧细纤秀,完整饱满、光泽明亮、油润鲜活的优美外形,而老叶由于粗老而含纤维素多,只能做成粗松轻飘、色泽枯暗的粗劣外形。
由于制茶原料的老嫩是关系到成品茶品质优次的重要条件,因此,及时合理采摘,不使茶树生叶过老,采用先进栽培技术和管理措施,使茶树多生嫩叶,以及改良茶树品种,提高鲜叶中有效成份的含量,对提高茶叶的品质具有重要意义。